DePIN (Hệ thống Hạ tầng Vật lý Phi tập trung) là sản phẩm của sự kết hợp giữa công nghệ blockchain và Internet của các vật dụng (IoT). Nó nhằm mục đích chuyển đổi hạ tầng vật lý truyền thống (như mạng năng lượng, trạm cơ sở truyền thông, hệ thống vận tải, v.v.) được kiểm soát bởi các tổ chức tập trung thành các mạng phi tập trung được xây dựng và chia sẻ bởi cộng đồng.

Một cách đơn giản, DePIN là một hệ sinh thái của các mạng cơ sở hạ tầng vật lý được sở hữu và thương mại hóa bởi người dùng, chủ sở hữu thiết bị và doanh nghiệp, cho phép mọi người trở thành một người tham gia trong cơ sở hạ tầng thay vì chỉ là một người dùng bị động. Ví dụ, trong một hệ thống năng lượng truyền thống, việc phát điện và phân phối điện được độc quyền bởi các công ty lớn, trong khi DePIN cho phép chủ nhà có tấm pin năng lượng mặt trời bán dư điện trực tiếp cho hàng xóm, tạo ra một thị trường giao dịch năng lượng ngang hàng.

Khái niệm về DePIN đã xuất hiện vào năm 2022 khi Messari (tổ chức nghiên cứu dữ liệu blockchain) tiến hành một cuộc khảo sát để tìm tên chính thức cho “Cơ sở hạ tầng vật lý Web3.” Trong số các ứng cử viên là các thuật ngữ như Proof of Physical Work (PoPw), Token Incentivized Physical Networks (TIPIN), EdgeFi và Decentralized Physical Infrastructure Networks (DePIN). Cuối cùng, DePIN đã giành chiến thắng trong cuộc bỏ phiếu và bắt đầu thu hút sự chú ý.

Cách DePIN Hoạt Động

Hoạt động của DePIN chủ yếu dựa vào sự kết hợp giữa công nghệ blockchain và IoT. Blockchain, với công nghệ sổ cái phi tập trung, có thể ghi lại mọi giao dịch và trao đổi dữ liệu một cách an toàn và minh bạch trên mạng lưới. Mỗi giao dịch được mã hóa và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu phân tán, đảm bảo tính không thể thay đổi và minh bạch của dữ liệu.

Trong một hệ thống DePI, các thiết bị IoT tương tác với blockchain bằng cách thu thập và trao đổi dữ liệu trong thời gian thực. Các thiết bị này có thể bao gồm cả cảm biến, công tơ thông minh, thiết bị giám sát giao thông, v.v., mà giao tiếp với nhau qua mạng, hình thành một mạng lưới cơ sở hạ tầng thông minh.
Cấu trúc hạ tầng cốt lõi của các dự án PI thường bao gồm ba lớp:

1. Physical Device Layer: Các thiết bị IoT (như cảm biến, máy chủ, thiết bị năng lượng) thu thập và truyền dữ liệu thời gian thực.
2. Blockchain Layer: Hợp đồng thông minh tự động thực hiện các quy tắc và ghi lại dữ liệu như trạng thái thiết bị và giao dịch tài nguyên, đảm bảo tính minh bạch và khả năng theo dõi.
3. Tầng Incentive: Người tham gia đóng góp tài nguyên có thể kiếm được phần thưởng token, tạo ra một mô hình kinh tế bền vững.

Ví dụ, trong mạng không dây phi tập trung Helium, người dùng mua phần cứng "điểm nóng" để cung cấp phạm vi mạng cho các thiết bị IoT. Blockchain ghi lại thời gian dịch vụ và dung lượng dữ liệu của họ, phát hành token HNT như phần thưởng. Người dùng khác trả HNT để sử dụng mạng, tạo thành một hệ thống cung cầu đóng.

Phân loại DePIN

DePIN có thể được phân loại dựa trên các loại tài nguyên thiết bị khác nhau:

Mạng lưới năng lượng

Bằng cách kết nối các thiết bị năng lượng phân tán (như tấm pin năng lượng mặt trời, động cơ gió và pin lưu trữ năng lượng tại nhà) vào một mạng lưới trên chuỗi thông qua công nghệ blockchain, một thị trường phi tập trung cho sản xuất năng lượng, lưu trữ và giao dịch được thiết lập, cho phép giao dịch năng lượng đồng đồng (P2P). Giá cả có thể được điều chỉnh tự động dựa trên cung và cầu (ví dụ, năng lượng mặt trời dư thừa vào những ngày nắng, nhu cầu tăng vào những ngày âm u) để tăng cường hiệu quả năng lượng và kinh tế. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), các mạng lưới năng lượng DePIN có thể giảm chi phí xây dựng lưới điện khu vực đi 60% và giảm thiệt hại truyền tải điện đi 30%.

• Ví dụ: Energy Web: Phát triển một hệ thống điều hành blockchain mã nguồn mở phối hợp với các công ty như Shell và Siemens, kết nối hơn 500.000 thiết bị năng lượng phân tán và giúp bang Baden-Württemberg của Đức tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo từ 34% lên 61%.

Mạng liên lạc

DePIN làm gián đoạn mô hình cơ sở hạ tầng truyền thông độc quyền của các nhà điều hành viễn thông bằng cách xây dựng mạng phân tán thông qua các nút phần cứng do cộng đồng đóng góp (như điểm truy cập Wi-Fi và trạm cơ sở 5G). Nó sử dụng các trạm cơ sở nhỏ, điểm truy cập Wi-Fi hoặc các trạm vệ tinh được triển khai bởi người dùng để tạo ra các mạng truyền thông phân quyền linh hoạt với chi phí thấp. Theo báo cáo của Ericsson, mạng truyền thông DePIN có thể triển khai nhanh gấp tám lần so với cơ sở hạ tầng viễn thông truyền thống, với chi phí phủ sóng chỉ là một phần ba so với trạm cơ sở 4G truyền thống.

• Ví dụ: Helium (HNT): Hơn 1,2 triệu điểm nóng được triển khai trên toàn cầu vào năm 2023, cung cấp dịch vụ kết nối cho xe máy điện Lime, cảm biến nông nghiệp Agulus, v.v., chỉ với một phần mười chi phí của các dịch vụ truyền thống tương tự.

Mạng lưu trữ dữ liệu và tính toán

Những dự án này tổ chức không gian lưu trữ không hoạt động và sức mạnh tính toán GPU từ cá nhân và doanh nghiệp thành các nền tảng tính toán đám mây phân tán có thể mở rộng, cung cấp các giải pháp chi phí thấp và an ninh cao hơn so với dịch vụ đám mây tập trung. Gartner dự đoán rằng đến năm 2027, 35% lượng tính toán doanh nghiệp sẽ được thực hiện bởi mạng DePIN, với quy mô thị trường vượt quá 120 tỷ đô la.

• Ví dụ: Filecoin tập trung Gate.io phân tán không gian ổ cứng vào một “thị trường lưu trữ,” nơi dữ liệu được mã hóa và lưu trữ dưới dạng các mảnh nhỏ trên nhiều nút, tăng cường khả năng chống kiểm duyệt lên đến 90% và cung cấp giá cả thấp hơn 70% so với AWS S3.

Mạng lưới vận tải và logistics

Các dự án PI tối ưu hóa hiệu suất giao thông và tạo ra giá trị dữ liệu thông qua việc chia sẻ dữ liệu thời gian thực từ các phương tiện và cảm biến đường. Theo nghiên cứu của McKinsey, việc tài sản hóa dữ liệu vận tải dự kiến sẽ tạo ra 340 tỷ đô la giá trị vào năm 2030, với mô hình PI chiếm hơn 45% trong số đó.

• Ví dụ: Nền tảng DIMO cho phép chủ sở hữu xe ô tô chia sẻ dữ liệu về tốc độ, sức khỏe pin và điều kiện đường, kiếm được phần thưởng token từ $50 đến $300 mỗi tháng, trong khi các nhà sản xuất ô tô trả token để truy cập dữ liệu để cải thiện thuật toán lái tự động.

Ưu điểm của DePIN

Hiệu quả

Hạ tầng truyền thống thường gặp phải hiệu suất không cao do việc kiểm soát tập trung và sử dụng tài nguyên có hạn. PI, với tính phân phối của nó, có thể hoàn toàn tận dụng các tài nguyên không được sử dụng đầy đủ để tối ưu hóa việc sử dụng hạ tầng hiện có. Điều này giúp giảm lãng phí và tối đa hóa hiệu quả, tạo ra một hệ thống bền vững và hiệu quả về chi phí hơn.

Sở hữu

DePIN tập trung quyền kiểm soát hạ tầng vật lý, tạo điều kiện cho cá nhân và cộng đồng. Bất kỳ ai cũng có thể trở thành một người tham gia tích cực và có thể tiềm năng kiếm được phần thưởng cho những đóng góp của họ, mà không cần phải phụ thuộc vào các công ty lớn hoặc chính phủ để cung cấp hạ tầng. Sự chuyển đổi này hướng tới sở hữu dân chủ thúc đẩy phân phối tài nguyên công bằng hơn trong mạng lưới và tạo ra cơ hội mới cho doanh nhân và đổi mới.

Bảo mật

Hệ thống tập trung dễ gặp phải điểm thất bại duy nhất, chẳng hạn như sự cố hoặc tấn công mạng. PI loại bỏ điểm thất bại duy nhất tập trung, khiến nó inherently mạnh mẽ hơn do tài nguyên phân phối tốt của nó. Ngay cả khi các node hoặc thành viên offline, mạng vẫn có thể tiếp tục hoạt động. Sự phân phối này làm cho PI ít dễ bị kiểm duyệt hoặc kiểm soát bởi bất kỳ thực thể đơn lẻ nào, nâng cao tính bảo mật và riêng tư của nó.

Tính thân thiện với môi trường

Nhờ hiệu suất cải thiện, PI có thể trở nên thân thiện với môi trường hơn, và việc kết hợp chính xác nguồn cung và cầu thông qua các thuật toán dự án có thể giảm thiểu lãng phí.

Kết luận

DePIN đang tái tạo cách mà mọi người tương tác với thế giới vật lý. Nó không chỉ thể hiện sự kết hợp và tiến bộ của công nghệ mà còn đại diện cho sự tiến triển trong mối quan hệ sản xuất: cá nhân chuyển từ việc tiêu dùng passively thành người tạo ra giá trị. Mặc dù phải đối mặt với những thách thức như sự mập mờ trong quy định và tiêu chuẩn hóa phần cứng, DePIN đã chứng minh potenital để bao phủ thị trường tỷ đô trong lĩnh vực năng lượng, truyền thông, giao thông, và nhiều hơn nữa, đây có thể là một lực đẩy chính cho sự đổi mới trong tương lai của thị trường tiền điện tử.